고전 전기역학(책)

Classical Electrodynamics (book)
고전 전기역학
Jackson-E&M-front-cover.jpg
제3판 프론트 더스트 재킷
작가존 데이비드 잭슨
나라미국
언어영어
제목전자기학
장르.논픽션
출판사존 와일리 & 선스
발행일자
1962, 1975, 1999
페이지808
ISBN0-471-30932-X
OCLC925677836

고전전기역학은 이론적 입자와 핵물리학자 존 데이비드 잭슨이 쓴 이 주제에 관한 교과서다. 이 책은 잭슨이 먼저 맥길대학에서 대학원 수준의 전자성을 가르치기 위해 준비한 강의 노트에서 비롯됐다.[1] 대학원생을 대상으로 하며 줄여서 잭슨으로 알려진 이 책은 1962년 첫 출간 이후 이 주제에 대한 표준 참고문헌이었다.[2][3][4][5]

이 책은 문제의 난이도가 높고, 확실하지 않은 결론을 자명한 것으로 취급하는 경향으로 악명이 높다.[4][6] 미국물리학회(APS)의 2006년 조사에 따르면 조사 대상 미국 물리학과 80명 중 76명이 이 책의 제3판을 이용해 모든 1학년 대학원생에게 과정을 이수하도록 요구하는 것으로 나타났다.[6][7]

개요

제1판에서 다루는 고급 주제로는 자기유체역학, 플라즈마물리학, 키르쇼프의 회절 이론의 벡터 형태, 특수 상대성, 이동 및 충돌 전하를 방출하는 방사선 등이 있다.[8] 잭슨이 이런 주제를 선택한 것은 일반 이론물리학과 특히 핵·고에너지 물리학에 관심이 있는 학생들을 대상으로 한 것이다. 필요한 수학적 방법으로는 벡터 미적분, 보통 미분 방정식과 부분 미분 방정식, 푸리에 시리즈, 그리고 일부 특수 함수(베셀 함수 및 레전드르 다항식)가 있다.[9]

제2판에서는 스톡스 매개변수, 크레이머스-크로니그 분산 관계, 소머펠트-브릴루인 문제 등 몇 가지 새로운 주제가 추가되었다. 특수상대성에 관한 두 장은 전적으로 다시 쓰여져 상대론적 운동학의 기본적인 결과가 문제로 옮겨지고 전자기적 라그랑지안에 대한 토론으로 대체되었다. 전이·충돌방사선·다중극장 소재가 수정돼 117건의 문제가 새로 추가됐다.[10]

앞의 두 판은 가우스 단위를 사용하는 반면, 세 번째 판은 첫 번째 10장에 대해서만 SI 단위를 사용한다. 잭슨은 이는 사실상 모든 전기역학 관련 학부 교과서가 SI 단위를 채용하고 있다는 사실을 인정하는 것이며, 에드워드 퍼셀과 가우스 단위를 사용함에 있어서 서로 지지하기로 한 협정을 "베스트레이(betray)"고 썼다. 제3판에서는 자력학, 전자기유도학 등 일부 소재가 재배열되거나 재작성된 반면 플라즈마물리학 논의 등 일부 소재는 아예 제거됐다. 중요한 추가 사항 중 하나는 숫자 기법의 사용이다. 110개 이상의 새로운 문제가 추가되었다.[11]

목차(3판)

에디션

  1. Jackson, John D. (1962). Classical Electrodynamics (1st ed.). New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-43131-1. OCLC 705218816.
  2. Jackson, John D. (1975). Classical Electrodynamics (2nd ed.). New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-43132-9. OCLC 488784931.
  3. Jackson, John D. (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-30932-1. OCLC 925677836.

리셉션

2015년 미국 물리학 저널에 실린 앤드루 짱윌의 '현대 전기역학'에 대한 리뷰에 따르면 "지난 40년간 고전 전기역학 텍스트는 J. D. 잭슨의 기념비적인 작품이었다"[4]고 한다.

초판

보잉 과학 연구소에서 일했던 L.C. 레빗은 초판이 전기학의 쿨롱 법칙에서 자기장과 방사선 반응에 이르기까지 전자기학에 대한 명쾌하고 포괄적이며 자급자족적인 처리를 제공한다고 평했다. 단, 공간 분산과 방사선이 대량으로 산란된 매체에서는 전기역학을 고려하지 않는다. 그는 레브 란다우와 에브게니 리프시츠의 연속 미디어의 전기역학을 부록으로 추천했다.[8][note 1]

제2판

버지니아 폴리테크닉 연구소의 로이스 지아 평론가는 많은 학생들과 교수들에 따르면, 이 책의 첫 판의 주요한 문제는 이 책이 얼마나 수학적으로 무거운지였고, 이것은 학생들을 필수 물리학에 대한 주의를 산만하게 했다고 썼다. 제2판에서는 많은 문제들이 다뤄졌고, 보다 통찰력 있는 토론이 추가되었고, 오해의 소지가 있는 도표는 삭제되었다. 전자석의 응용에 관한 장들은 학생들에게 연구에 더 가까이 다가갔다.[12]

제3판

물리학자 웨인 Saslow 텍사스 A&amp에서 M대학은 몇가지 중요한 새로운 응용 프로그램 현대 통신 기술의 중요하다 섬유 광학, 유전 waveguides, 싱크로트론 광원 같은 텍스트condensed-matter 물리학의 진보에 대해선 책임자를, 그리고 추출 chapt의 조각들이 추가된 것을 관측했다.어 제일의 것이다n 자석유체역학과 플라즈마물리학은 본문 전체에 흩어져 있었다. 사슬로는 전기공학, 핵, 고에너지 물리학 분야에서 잭슨의 폭넓은 배경이 이 책을 쓰는 데 도움이 되었다고 주장했다.[2]

조지아 공대 물리학과 로널드 폭스 교수는 이 책이 멜바 필립스와 볼프강 파노프스키의 고전 전기와 자기, 란도와 리프시츠의 고전적 필드 이론과 잘 비교된다고 평가했다.[note 2] 고전적인 전자역학은 훨씬 더 광범위하고 학생들이 풀어야 할 많은 문제들을 가지고 있다. 랜다우와 리프시츠는 초급 대학원생들의 교과서로 쓰이기에는 그야말로 너무 밀도가 높다. 그러나 잭슨의 문제는 응축물리학과 생물물리학과 같은 물리학의 다른 분야와 관련이 없다. 최적의 결과를 얻으려면 방정식 사이의 단계를 채우고 많은 연습 문제를 풀어야 한다. 제안된 판독치와 참고문헌은 가치가 있다. 제3판은 이 책에 수록된 연습의 난이도와 명백한 결론을 자명한 것으로 취급하는 경향에 대해 이 책의 평판을 유지하고 있다. 폭스는 잭슨이 전후 시대에 고전 전자기학에 관한 가장 인기 있는 교과서로, 그에 필적할 만한 명성을 가진 유일한 다른 대학원서는 허버트 골드스타인의 고전역학이라고 말했다. 그러나 골드스타인의 본문은 블라디미르 아놀드의 고전역학의 수학적 방법론과의 경쟁에 직면해 있지만, 잭슨은 이의 없이(1999년 현재) 있었다. 폭스는 1965년 잭슨 초판을 이용해 전기역학 심화과정을 밟고 1978년 제2판을 이용해 대학원 전기역학을 처음 가르쳤다.[13]

물리학자 겸 과학사학자 Jagish Mehra는 Julian Schwinger 등이 쓴 같은 이름의 책만큼 잭슨의 글이 좋지 않다고 썼다. 잭슨은 이 과목을 응용수학의 한 분야로 취급하는 반면 슈윙거는 이 둘을 통합하여 물리적 현상과 함께 사용되는 수학 물체의 성질을 조명한다. 잭슨과 달리 슈윙거는 다양한 방법과 그린의 기능을 광범위하게 사용한다. 메흐라는 이론물리학보다는 공학에 더 적합하다고 판단한 제3판에서 SI단위를 사용하는 것을 문제 삼았다. 구체적으로는 전기장과 자기장이 전자기장 강도 텐서의 성분이기 때문에 다른 단위를 가져서는 안 된다고 주장했다.[3]

조지아 공과대학의 물리학자 앤드루 짱윌은 아마존에 대한 문헌과 리뷰를 조사한 후 잭슨의 엇갈린 리뷰에 주목했다. 그는 잭슨이 종종 한 방정식에서 다음 방정식으로 가는 데 있어서 세부적인 것을 빠뜨리곤 하는데, 이것은 종종 상당히 어려운 것이라고 지적했다. 그는 그의 학교에서 네 명의 다른 강사들이 응용 수학의 주제로 다루기 보다는 전기 역학에 대한 학생들의 이해를 강화하는 것을 목표로 약 10년 만에 개발된 강의 노트를 사용하여 잭슨에 대한 대안을 연구했다고 말했다.[6]

주리히 대학의 토마스 피터스는 잭슨이 역사적으로 학생들에게 의심할 여지 없이 중요한 과제인 어려운 수학 계산을 하도록 훈련시켜 왔지만, 이것보다 전기 역학에는 훨씬 더 많은 것이 있다고 주장했다. 그는 앤드류 짱의 현대 전기역학(Modern Electrodynamics)이 이 주제에 대해 "신선한 모습"을 제공한다고 썼다.[14]

카네기 멜론 대학의 실험적인 고에너지 물리학자 제임스 러스는 예는 도전적이며, 물리학의 미세한 점들은 종종 연습으로 남겨진다는 의견이었다. 그는 앤드류 짱윌의 모던 일렉트로닉스가 초급 대학원생들에게는 더 나은 선택이지만 잭슨은 더 포괄적인 커버리지를 제공하고 있으며 여전히 훌륭한 참고 자료로 남아 있다고 덧붙였다. 그는 둘 다 선반 위에 올려 놓으라고 권했다.[4]

참고 항목

메모들

  1. ^ 제8권 이론 물리학 과정을 참조하십시오.
  2. ^ 제2권 이론 물리학 과정을 참조하라.

참조

  1. ^ Jackson, J. D. (1999). "Snapshots of a Physicist's Life". Annual Review of Nuclear and Particle Science. 49: 1–33. Bibcode:1999ARNPS..49....1J. doi:10.1146/annurev.nucl.49.1.1.
  2. ^ a b Saslow, Wayne M. (January 1, 1999). "BOOK REVIEW: Classical Electrodynamics, by John David Jackson". Foundations of Physics. 29 (1): 133–135. doi:10.1023/a:1018821305089. ISSN 0015-9018. S2CID 116645556.
  3. ^ a b Mehra, Jagdish (February 18, 2000). "Classical Electrodynamics". American Journal of Physics. 68 (3): 296–298. Bibcode:2000AmJPh..68..296S. doi:10.1119/1.19413. ISSN 0002-9505. 메흐라의 리뷰에서 잭슨에 대한 일부 전기적 세부사항들은 잭슨의 자서전과 일치하지 않는다. 잭슨(1999년) 기사를 보라.
  4. ^ a b c d Russ, James S. (June 22, 2015). "Modern Electrodynamics". American Journal of Physics. 83 (7): 660–661. Bibcode:2015AmJPh..83..660R. doi:10.1119/1.4913414. ISSN 0002-9505.
  5. ^ Chapman, Sandra C. (January 10, 2002). "Core Electrodynamics". American Journal of Physics. 70 (2): 191. Bibcode:2002AmJPh..70..191C. doi:10.1119/1.1432976. ISSN 0002-9505.
  6. ^ a b c Zangwill, Andrew (2013). "A New Textbook for Graduate Classical Electrodynamics" (PDF). American Physical Society. Retrieved September 2, 2017.
  7. ^ Task Force on Graduate Education in Physics (June 2006). Graduate Education in Physics. Report of the Joint AAPT-APS Task Force. Revised (PDF). College Park, MD.: American Association of Physics Teachers. OCLC 1062939013.
  8. ^ a b Jackson, John David; Levitt, L. C. (November 1962). "Classical Electrodynamics". Physics Today. 15 (11): 62. Bibcode:1962PhT....15k..62J. doi:10.1063/1.3057859.
  9. ^ Jackson, John David (1999). "Preface to the First Edition". Classical Electrodynamics (3rd ed.). Wiley. ISBN 0-471-30932-X.
  10. ^ Jackson, John David (1999). "Preface to the Second Edition". Classical Electrodynamics (3rd ed.). Wiley. ISBN 0-471-30932-X.
  11. ^ Jackson, John David (1999). "Preface". Classical Electrodynamics. Wiley. ISBN 0-471-30932-X.
  12. ^ Jackson, J. D.; Zia, Royce K. P. (July 1977). "Classical Electrodynamics". Physics Today (2nd ed.). 30 (7): 61. Bibcode:1977PhT....30g..61J. doi:10.1063/1.3037637.
  13. ^ Fox, Ronald F. (August 20, 1999). "Classical Electrodynamics". American Journal of Physics (3rd ed.). 67 (9): 841–842. Bibcode:1999AmJPh..67..841J. doi:10.1119/1.19136. ISSN 0002-9505.
  14. ^ Peters, Thomas (January 16, 2014). "Modern Electrodynamics, by Andrew Zangwill". Contemporary Physics. 55 (1): 49. doi:10.1080/00107514.2013.868522. S2CID 122677767.

추가 읽기

  • Zangwill, Andrew (2013). Modern Electrodynamics. Cambridge University Press. ISBN 978-0521896979.